基于支持向量机的短波电报信号自动译码技术研究

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本文研究短波莫尔斯电报信号自动译码技术。短波电报通信具有设备简单、建联速度快、机动性强等特点,尤其是能在低信噪比环境中使用,是强干扰背景下短波战术应急通信的主要工作方式。目前短波电报信号的接收译码一直采用人工方式,还不能实现机器接收译码。人工译码很难保证对莫尔斯信号准确译码,误译、漏译等现象在所难免。因此,研究一种能够代替人工的短波电报信号自动译码系统是当前短波通信领域一项重要的研究课题。国内外诸多研究机构就电报信号的自动接收技术进行了广泛研究,提出的主要算法包括相对比较算法、绝对比较算法、冈瑟算法和概率分区算法等。现有方法尚未解决莫尔斯码的速率自适应以及误码、漏码的自动纠错问题,难以应用于实际的短波电报通信。   本文围绕短波电报信号的自动译码技术,采用支持向量机(SVM)算法进行译码,在速率自适应和对检测到的误码进行恢复和纠错方面进行改善技术研究,所做的主要工作有:   ①首先介绍了本课题的研究背景,对短波电报信号进行介绍,研究了目前短波电报信号自动译码技术的算法特点,深入分析了自动译码技术的关键性问题,并详细阐述了本译码系统的主要功能。   ②分析了短波电报信号的基本特征(时域特征和频域特征),深入分析了其典型的时域特征,这是对莫尔斯信号自动译码的基础。同时对各种干扰信号进行分析,并给出了对短波电报信号译码的技术评价指标,还给出了本文研究所采用的测试样本。   ③深入研究了支持向量机(SVM)算法的原理和特点,该算法在信号分类方面性能较好,我们将此算法应用于莫尔斯码的自动译码技术中。结合短波电报信号特点选用了支持向量机所使用的工具箱及其平台,并详细说明了使用方法和步骤,为以后的译码实现奠定了基础。   ④最后详细阐述了短波电报信号自动译码的具体过程,引入了不同程度可变步长最小均方(VDVSLMS)算法来解决速率自适应等问题。然后对一些测试数据进行了仿真测试。结果表明,本译码系统效果良好,在速率自适应仿真以及误码、漏码的自动纠错问题上有明显改善,为今后研制实用化装备打下基础。
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